Träge / Schwere Masse
Die Trägheit eines Körpers beschreibt, wie stark er sich einer
Geschwindigkeitsänderung widersetzt. Ein träger Körper
benötigt eine grosse Kraft, damit er beschleunigt wird: die träge
Masse ist der Quotient aus Kraft und Beschleunigung.
Wir finden in diesem Beispiel, dass die träge Masse 0.5 kg
beträgt.
Derselbe Körper unterliegt auch der Gravitationskraft (auf der
Erdoberfläche: Schwerkraft bzw Gewichtskraft). Die Stärke dieser
Kraft hängt von einer Körpereigenschaft ab, die schwere Masse
genannt wird. Gemessen wird diese Kraft zum Beispiel mit einer Federwaage:
Die Umrechnung lautet:
Gewichtskraft = schwere Masse x Erdbeschleunigungskonstante.
Die schwere Masse beträgt also hier ebenfalls 0.5 kg.
Interessanterweise sind also träge und schwere Masse
gleich gross, sodass man sie nicht unterscheiden muss.
Diese allgemeine Tatsache hat zur Folge, dass alle Körper unter der
Schwerkraft gleich schnell beschleunigt werden, egal wie gross ihre Massen
sind: "Alle Körper fallen gleich schnell". Zusatzkräfte wie die
Luftreibung müssen dabei allerdings ausgeschlossen werden.
Ein Beispiel zu diesem Thema ist unten gezeigt: In beiden Fällen zieht
dieselbe Kraft von 9.81 N am unteren Ende der Schnur. Links ist es die
Gewichtskraft der runden Masse (1 kg), rechts eine äussere Kraft, zB von
einer Maschine. Links ist die beschleunigte (träge) Masse doppelt so gross
wie rechts, sodass die Beschleunigung nur halb so gross wird:
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